Der weltweite Markt für automatisierte Zellkulturen hatte im Jahr 2023 einen Wert von 18,75 Milliarden US-Dollar und soll im Jahr 2032 einen Wert von 47,50 Milliarden US-Dollar erreichen, was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstumswert von 11,28 % während des Prognosezeitraums (2024–2032) entspricht.
Das rasante Wachstum der Biopharmaindustrie, das durch die Entwicklung neuer Biologika und Biosimilars vorangetrieben wird, treibt die Nachfrage nach effizienten Zellkulturtechnologien an. Automatisierte Zellkultursysteme rationalisieren die Produktion von Biopharmazeutika, senken die Kosten und verbessern die Produktivität.
Automatisierte Zellkultur ist ein Prozess, bei dem Wachstum und Erhaltung der Zellkultur mit modernen Techniken erfolgen. Bei der Zellkultur werden die Zellen von der Quelle entfernt, um sie unter den angegebenen technischen Bedingungen außerhalb der natürlichen Umgebung wachsen zu lassen. Traditionell ist die Zellkultur ein manueller Prozess, der viele Stunden wiederholter, detaillierter Arbeit erfordert, um absolute Sterilität zu gewährleisten.
Die Automatisierung der Schritte der Zellkultur hat mehrere Vorteile, wie Zeitersparnis und Einsparung von Arbeitskosten. Die Automatisierung gewährleistet die Konsistenz des Verfahrens und sorgt für Sterilität, die selbst die besten Techniker nicht erreichen können. Automatisierte Zellkultursysteme sind einfach zu bedienen und können große Kulturmengen verarbeiten, da die Skalierung mit automatisierten Systemen schneller erfolgt.
| Berichtsmetrik | Einzelheiten |
|---|---|
| Basisjahr | 2023 |
| Regelstudienzeit | 2020-2032 |
| Prognosezeitraum | 2024-2032 |
| CAGR | 11.28% |
| Marktgröße | 2023 |
| am schnellsten wachsende Markt | Europa |
| größte Markt | Nordamerika |
| Berichterstattung | Umsatzprognose, Wettbewerbslandschaft, Wachstumsfaktoren, Umwelt & Umwelt; Regulatorische Landschaft und Trends |
| Abgedeckt |
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Automatisierte Flüssigkeitshandhabungssysteme sind multifunktionale Geräte zum Entnehmen, Kombinieren und Mischen von Flüssigkeitsproben in Laboren. Diese Systeme helfen, Fehler und Probenkontaminationen zu vermeiden und reduzieren die manuelle Arbeit von Labortechnikern, indem sie mehrere Laboraufgaben übernehmen. Darüber hinaus spielt die Flüssigkeitshandhabung eine wichtige Rolle bei vielen Experimenten im Bereich der Biowissenschaften, insbesondere in der Genom- und Proteomforschung. Darüber hinaus entwickeln wichtige Marktteilnehmer kompakte und benutzerfreundliche Flüssigkeitshandhabungs-Workstations, die in kleinen und mittelgroßen Laboren eingesetzt werden können. So stellte die Tecan Group Limited im Februar 2018 die Automatisierungs-Workstation Fluent Gx vor, die den strengen Anforderungen klinischer und regulierter Labore gerecht wird.
Darüber hinaus treibt der steigende Bedarf an Früherkennung von Krankheiten und die wachsende Nachfrage nach Behandlung verschiedener chronischer und lebensbedrohlicher Krankheiten die Einführung automatisierter Flüssigkeitshandhabungssysteme in Diagnosezentren und Krankenhäusern voran. Daher wird erwartet, dass die zunehmende Einführung von Flüssigkeitshandhabungssystemen in kleinen bis großen Forschungslabors für verschiedene Anforderungen an die Probenhandhabung die Expansion dieses Marktes im Prognosezeitraum vorantreiben wird.
Die Entwicklung neuerer, wirksamerer Medikamente ist aufgrund der zunehmenden Häufigkeit von Krebs und anderen chronischen Krankheiten notwendig. Die globale Gesellschaft wurde erheblich von Krebs beeinflusst. So wurden beispielsweise im Jahr 2018 in den USA nach Angaben des National Cancer Institute 1.735.350 neue Krebsfälle gemeldet. Außerdem gibt die Weltgesundheitsorganisation (WHO) an, dass in Europa jährlich etwa 3,7 Millionen neue Krebsfälle festgestellt werden.
Darüber hinaus wurde laut dem National Institute of Cancer Prevention and Research (NICPR) im Jahr 2018 in Indien schätzungsweise 2,25 Millionen Mal Krebs diagnostiziert. Dieser Anstieg von Krebs und anderen chronischen Erkrankungen wie HIV, Tuberkulose usw. treibt das Marktwachstum an, da die automatisierte Zellkultur hilft, den Mechanismus und die Ursache dieser Krankheiten zu verstehen. Darüber hinaus hilft die automatisierte Zellkultur bei der Erforschung und Entwicklung von Medikamenten. Sie verbessert die Gesundheit und Lebensqualität von Patienten, die an gefährlichen Krankheiten wie Krebs und genetischen Störungen leiden.
Forschungslabore und -organisationen müssen enorme Investitionen tätigen, um automatisierte Zellkulturen aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus erhöhen strenge Herstellungsvorschriften für die Marktzulassung der Geräte durch verschiedene Regierungsbehörden wie die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) und die Europäische Kommission die Kosten dieser Systeme. Darüber hinaus erfordert die Integration von Informationstechnologie (IT) in Instrumente zur Laborautomatisierung hohe Herstellungskosten, was zu erhöhten Gerätepreisen führt. Die hohen Anschaffungs- und Wartungskosten der automatisierten Zellkultur werden voraussichtlich das Wachstum des globalen Marktes hemmen, da sich kleine Forschungslabore und -organisationen die Anschaffung solch teurer Geräte nicht leisten können. Darüber hinaus werden der Bedarf an mehr Bewusstsein und der Mangel an qualifizierten Fachkräften das Marktwachstum während des Bewertungszeitraums voraussichtlich hemmen.
Regenerative Medizin ist ein junger Zweig der Medizin, der sich mit der Ersetzung von Organ- und Gewebesystemen im menschlichen Körper beschäftigt. Regenerative Medizin nutzt Zellen, Biomaterialien und Moleküle, um Strukturen im Körper zu reparieren, die durch Verletzungen oder Krankheiten beschädigt wurden. Zelltherapien und regenerative Medizin bieten ein enormes Potenzial zur Verbesserung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität vieler chronisch kranker Patienten. Der unmittelbare und wachsende Bedarf an neuartigen Therapien zur Behandlung schwächender Gesundheitszustände veranlasst Hersteller zur Entwicklung innovativer Zellkultursysteme.
Die technologischen Fortschritte in der automatisierten Zellkultur bieten eine verbesserte Produktivität und Qualität von Zelllinien. Darüber hinaus treibt die zunehmende Beteiligung von Akteuren in der regenerativen Medizin die Nachfrage nach automatisierten Zellkultursystemen an. So kündigte Hitachi im April 2017 erstmals die Kommerzialisierung der automatisierten Zellmassenkultur in Japan an, mit der kommerzielle induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) für die regenerative Medizin hergestellt werden können. Der steigende Bedarf an neuartigen Therapien und die Entwicklung von Roboter-Zellkultur-Arbeitsplätzen und Zellerkennungsgeräten schafft wiederum Chancen für den Markt der automatisierten Zellkultur.
Amerika ist der bedeutendste Anteilseigner auf dem Weltmarkt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 13,31 % wachsen. Dies ist auf die Existenz wichtiger Marktteilnehmer, eine gut entwickelte Gesundheitsinfrastruktur, erhebliche Gesundheitsausgaben pro Kopf, erhöhte Mittel für Forschung und Entwicklung, gezielte Krebsforschung und Zuschüsse von staatlichen Gesundheitsbehörden zurückzuführen. Die hohe Verbreitung fortschrittlicher Medizintechnologien in den USA und Kanada wird im Prognosezeitraum wahrscheinlich die Dominanz Amerikas auf diesem Markt unterstützen. Darüber hinaus haben wichtige Akteure wie Thermo Fisher Scientific, Inc., Hamilton Company und Beckman Coulter, Inc. ihren Hauptsitz in den USA, was eine frühe Markteinführung und schnelle Produktversorgung ermöglicht. Darüber hinaus wird erwartet, dass die hohe Zahl an Krebserkrankungen und die wachsenden Investitionen in Forschung und Entwicklung zur Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten den amerikanischen Markt für automatisierte Zellkulturen im Prognosezeitraum ankurbeln werden.
Europa wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 12,87 % wachsen. Mit Unterstützung der Regierung wird Europa voraussichtlich der zweitgrößte Wertbeitragszahler auf dem Weltmarkt sein. Der europäische Markt wird im Prognosezeitraum voraussichtlich aufgrund der Forschung und Entwicklung der Hersteller zur Einführung innovativer Produkte wachsen. So brachte Tecan 2018 eine Fluent Gx-Automatisierungsworkstation für den Einsatz in regulierten Laboren auf den Markt. Die wachsenden F&E-Aktivitäten und der biopharmazeutische Sektor werden voraussichtlich den europäischen Markt für automatisierte Zellkulturen ankurbeln. Darüber hinaus fördern die Verfügbarkeit von High-End-Technologien in Ländern wie Deutschland und die wachsende Finanzierung aus verschiedenen öffentlichen und privaten Quellen zur Durchführung fortschrittlicher Forschung das Marktwachstum.
Der asiatisch-pazifische Raum dürfte das schnellste Marktwachstum aufweisen, da es dort eine große Patientenbasis, qualifiziertes Gesundheitspersonal und einen definierten regulatorischen Rahmen gibt, der beschleunigte Produktzulassungen ermöglicht. Darüber hinaus werden sich die Verbesserung der Rahmenbedingungen für biowissenschaftliche Forschung, die Entwicklung des Gesundheitssektors und steigende staatliche Investitionen in den Biotechnologie- und Pharmasektor in Ländern wie China und Japan im Prognosezeitraum wahrscheinlich auf das regionale Marktwachstum auswirken. So wächst beispielsweise die Biotechnologiebranche in Indien rasant. Sie umfasst etwa 800 Unternehmen und wird 2017 voraussichtlich einen Wert von 11,6 Milliarden USD haben. Darüber hinaus hat die indische Regierung 5 Milliarden USD investiert, um Forschung im Bereich Biotechnologie anzustoßen.
Darüber hinaus konzentrieren sich große Biopharmaunternehmen auf die Durchführung klinischer Studien in asiatischen Ländern, da dort hochqualifizierte Fachkräfte zur Verfügung stehen und Patienten für klinische Experimente leicht rekrutiert werden können. Dies führt zu einer steigenden Zahl von Forschungslaboren in der Region. Die zunehmende Zahl von Forschungslaboren und die steigende Nachfrage nach neuartigen Therapien dürften das Marktwachstum ankurbeln.
Der Nahe Osten und Afrika werden das Marktwachstum anführen, was auf Faktoren wie die sich entwickelnde Gesundheitsinfrastruktur, den boomenden Medizintourismus und die aufstrebende Medizingeräteindustrie in der Region des Golfkooperationsrates (GCC) zurückzuführen ist. Laut der Dubai Health Authority (DHA) verzeichnete der Sektor des Medizintourismus im Jahr 2016 ein signifikantes Wachstum von 9 bis 10 %, und mehr als 326.649 Patienten aus aller Welt besuchten Dubai für medizinische Behandlungen. Diese Faktoren werden sich im Prognosezeitraum voraussichtlich positiv auf den Markt im Nahen Osten und in Afrika auswirken.
Nach Typ ist der globale Markt für automatisierte Zellkulturen in modulare Automatisierung und vollständige Laborautomatisierung unterteilt.
Das Segment der modularen Automatisierung leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 13,54 % wachsen. Die Automatisierung wird für Labore immer wichtiger, um in einem Markt mit harter Konkurrenz wettbewerbsfähig zu bleiben. Automatisierungsanbieter haben alternative Hardwarekonfigurationen entwickelt, die als „modulare Automatisierung“ bezeichnet werden und für kleinere Labore geeignet sind. Die modulare Automatisierung besteht aus konsolidierten Analysatoren, integrierten Analysatoren, modularen Arbeitszellen sowie prä- und postanalytischer Automatisierung. Darüber hinaus nutzt das automatisierte Kernlabor einen modularen Automatisierungsansatz, um zu einem Ort zu werden, an dem Experten Labordaten analysieren und ihre Ergebnisse an Ärzte vor Ort weitergeben können. Moderne Software-Informationsmanagement- und Prozesssteuerungstools ergänzen die modulare Hardware. Eine ordnungsgemäße Standardisierung, die anbieterunabhängige modulare Konfigurationen ermöglicht, stellt den Erfolg der modularen Automatisierung sicher.
Nach Gerätetyp ist der globale Markt für automatisierte Zellkulturen in automatisierte Flüssigkeitshandhabungssysteme, Mikroplattenlesegeräte, Robotersysteme, automatisierte Lager- und Abrufsysteme und andere unterteilt.
Das Segment der automatisierten Flüssigkeitshandhabung besitzt den höchsten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 13,23 % wachsen. Automatisierte Flüssigkeitshandhabungssysteme führen eine programmierte Übertragung von Flüssigkeitsvolumina zwischen verschiedenen Quellen und Gefäßen durch. Sie können jedoch auch Temperaturinkubation, Mischen oder magnetische oder vakuumbasierte Trennungen durchführen. Das Segment der automatisierten Flüssigkeitshandhabungssysteme wird voraussichtlich bis Ende 2027 1.095,9 Millionen USD erreichen und eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 13,03 % (2020 bis 2027) aufweisen. Dieses hohe Marktwachstum bei automatisierten Flüssigkeitshandhabungssystemen ist auf verschiedene Vorteile zurückzuführen, wie z. B. die Verkürzung der Verarbeitungszeit, die Verringerung der Probenkontamination und die Erhöhung der Genauigkeit bei Bioassays. Diese Systeme entlasten Forscher auch von langen, sich wiederholenden, mühsamen Aufgaben und schaffen Zeit für andere Assays, Laborberichte und andere Laboraufgaben. Darüber hinaus sind diese automatisierten Systeme ideal für Anwendungen mit mittlerem oder hohem Durchsatz und erfüllen mehrere Anforderungen an die Flüssigkeitshandhabung, einschließlich Kanäle, Mikroplattentyp oder Flüssigkeitsvolumina.
Nach Anwendung dominiert das Segment der biopharmazeutischen Produktion den Markt für automatisierte Zellkulturen. Dies ist auf die groß angelegte Produktion von Biopharmazeutika wie monoklonalen Antikörpern, Impfstoffen und rekombinanten Proteinen unter Verwendung automatisierter Zellkultursysteme zurückzuführen. Der Bedarf an homogenen, qualitativ hochwertigen Zellkulturen sowie die Vorteile der Automatisierung hinsichtlich Effizienzsteigerung und Verringerung des Kontaminationsrisikos machen die biopharmazeutische Produktion zu einem der wichtigsten Segmente dieses Marktes. Dieses Segment dominiert auch aufgrund der wachsenden Nachfrage nach Biologika in Verbindung mit kontinuierlichen Investitionen in biopharmazeutische Forschung und Entwicklung.
Nach Endbenutzern ist der globale Markt für automatisierte Zellkulturen in Pharma- und Biotechnologieunternehmen, Krankenhäuser und Diagnoselabore, Forschungsinstitute und Zellbanken unterteilt.
Das Segment der Pharma- und Biotechnologieunternehmen besitzt den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 14,12 % wachsen. Für das Wachstum der Pharma- und Biotechnologieunternehmen sind verschiedene regenerative Therapien verantwortlich, die von der Food and Drug Administration (FDA) zugelassen und derzeit kommerziell angeboten werden. Carticel beispielsweise ist das erste biologische Produkt, das im orthopädischen Bereich die FDA-Zulassung zur Behandlung fokaler Gelenkknorpeldefekte erhielt. Diese zunehmenden Zulassungen führen dazu, dass Pharma- und Biotechnologieunternehmen automatisierte Zellkulturen einsetzen.
Laut LePro PharmaCompass waren beispielsweise sechs der zehn Topmedikamente mit einem Umsatz von 59 Milliarden USD im Jahr 2015 rekombinante Proteinbiopharmazeutika, die in tierischen Zellen hergestellt wurden. BioTime (USA) erhielt für 2019 von der Israel Innovation Authority einen neuen F&E-Zuschuss von bis zu 2,5 Millionen USD, um die Entwicklung von OpRegen, der Transplantationstherapie des Unternehmens für retinale Pigmentepithelzellen, fortzusetzen. Daher wird erwartet, dass die zunehmende Zahl von FDA-Zulassungen und Forschungsgeldern das Wachstum des Segments ankurbeln wird.
